Abstract
In Tunisia, land degradation is mainly caused by heavy rainwater. The complexity of this natural phenomenon in the catchment area of the Ayda river located in the highlands of Siliana, Tunisia, is linked to a rather reduced vegetal cover because of the hardness of the climate and the anthropic actions. It covers an area of 7.30 Km2 drained mainly by Ayda river. It is characterized by moderately rugged terrain with a minimum altitude of 844 m and maximum of 1182 m. For slopes, they can be very strong by 70% but also in some locations does not exceed 6%. Several methods and models are commonly used for water erosion study. The revised universal soil loss equation (RUSLE) was chosen in our study. It is an empirical and spatialized model, based on the characteristics of the watershed, such as the slope, the vegetation, and the state of erosion of its soils and their protection. Integration of this model data with geographic information system (GIS) allowed us to establish an erosion risk map to quantify soil loss, target areas of high erosion, and direct erosion control measures. Each of these factors has been expressed as a thematic map. The resulting soil loss map shows a variation in the erosion rate value, between 9 t/ha/year downstream of Ayda river and a maximum value 330 t/ha/year towards land without vegetation and areas with high slope values mainly in the southwestern part of the basin at Djebel Barbrou and Kef Guedouara respectively, which are the most vulnerable to water erosion.
















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References
Achouri M (1995) La conservation des eaux et du sol en Tunisie : bilan et perspectives. Options Méditérr 9:35–47
Angima SD, Stott DE, O’neili MK, Ong CK, Weesies GA (2003) Soil erosion prediction using RUSLE for central Kenyan highland conditions. Agric Ecosyst Environ 97:295–308
Anys H, Bonn F, Merzouk A (1994) Remote sensing and GIS based mapping and modeling of water erosion and sediment yield in a semi-arid watershed of Morocco. Geocarto International 9:31–40
Ben Cheikha L, Gueddari M (2008) Le bassin versant du Jannet (Tunisie): évaluation des risques d’érosion hydrique. Mappemonde 90:1–15
Bonn F (1998) La spatialisation des modèles d'érosion des sols à l'aide de la télédétection et des SIG: possibilités, erreurs et limites. Sécheresse 9:185–192
Bonvallot J (1979) Comportement des ouvrages de petite hydraulique dans la région de Médenine (Tunisie) au cours des pluies exceptionnelles de mars 1979. Cahiers ORSTOM, série Sciences Humaines 16:233–249
Bouguerra S, Bouanani A (2016) Cartographie qualitative de la sensibilité du sol à l’érosion hydrique-Cas oued Boukiou l’Algérie. Étude et Gestion des Sols 23:91–100
Bouhadeb CE, Menani MR, Bouguerra H, Derdous O (2018) Assessing soil loss using GIS based RUSLE methodology. Case of the Bou Namoussa watershed - North-East of Algeria. Journal of Water and Land Development 36:27–35
Chabaan C (2016) Modélisation de l’érosion hydrique par le modèle SEAGIS. Cas du bassin versant du barrage Siliana. Master de Recherche. Université Tunis El Manar
Chabahni B (1984) Contribution à l'étude de l'érosion hydrique des loess des Matmatas et de la destruction des jessour (Sud tunisien). Thèse de 3ème cycle, Université de Paris IV
Chen H, EL Garouani A, Lewis LA (2008) Modelling soil erosion and deposition within a Mediterranean mountainous environment utilizing remote sensing and GIS - Wadi Tlata, Morocco. Geographica Helvetica 63:36–47
Collinet J, Zante P, Balieu O, Ghesmi M (2001) Cartographie des risques érosifs sur le bassin versant du barrage collinaire de Zanfour (Nord Dorsale tunisienne). CRDA du Kef, Tunisie
Cormary Y, Masson JM (1964) Étude de CES au Centre de recherches de génie rural en Tunisie. Cahiers ORSTOM, Série Pédologie 2:3–26
Delhoume JP (1987) Ruissellement et érosion en zone de piedmont de Tunisie centrale (Djebel Semmama). Processus et Mesures de l'Erosion 1:487–507
Delhumeau M (1981) Étude de la dynamique de l'eau en parcelles du bassin de l'oued Sidi Ben Naceur, Nord de la Tunisie. ORSTOM, Tunis
EL-Garouani A, Chen H, Lewis L, Tribak AL, Abahrour M (2008) Cartographie de l’utilisation du sol et de l’érosion nette à partir d’images satellitaires et du SIG IDRISI au nord-est du Maroc. Télédétection 8:193–201
FAO (1977) Aménagement des bassins versants. FAO, Rome
FAO (1990) Conservation des sols et des eaux dans les zones semi-arides. FAO, Rome
Fournet A (1969) Prospection dans les jessour du massif de Matmata: carte et notice. D.Sols, Tunis
Gréco J (1966) L’érosion, la défense et la restauration des sols et le reboisement en Algérie. Ministère de l'agriculture et de la réforme agraire. Université de Californie 303 p
IFAD (International Fund for Agricultural Development) (2002) Tackling land degradation and desertification. Publication IFAD/GEF, Rome, July, 9 p
Le Bissonnais Y, Thorette J, Bardet C, Daroussin J (2002) L’érosion hydrique des sols en France. INRA, Orléans
Masson JM (1971) L'érosion des sols par l'eau en climat méditerranéen. Méthode expérimentale pour l'étude des quantités érodées à l'échelle du champ. Thèse, Université des Sciences et Techniques de Languedoc
Mathieu G (1949) Contribution à l'étude des Monts Troglodytes dans l'Extrême Sud Tunisien: Géologie régionale des environs de Matmata Médenine et Tataouine. SAPI, Tunisie
Mati BM, Veihe A (2001) Application of the USLE in a savannah environment: comparative experiences from east and West Africa. Singap J Trop Geogr 22:138–155
M'timet A, Escadafal R (1982) Carte des ressources en sols de la Tunisie. Feuille de Médenine DRES, Tunis
Poncet J (1962) Les rapports entre les modes d'exploitation agricoles et l'érosion des sols en Tunisie. Ministère de l'Agriculture, Tunisie
Poncet J (1970) La catastrophe climatique de l'automne 1969 en Tunisie. Annales de Géographie 435:581–591
Prost G (1954) Utilisation de la terre et production dans le sud tunisien. Cahiers de Tunisie 5:28–66
Renard KG, Freimund JR (1993) Using monthly precipitation data to estimate the R factor in the revised USLE. J Hydrol 157:287–306
Renard KG, Foster GR, Weesies GA, McCool DK, Yoder DC (1997) Predicting soil erosion by water-a-guide to conservation planning with the revised universal soil loss equation (RUSLE). Agricultural Research Service, Washington
Roose E (1994) Introduction à la gestion conservatoire de l'eau, de la biomasse et de la fertilité des sols (GCES).ORSTOM, France
Roose E, Sarrailh JM (1990) Erodibilité de quelques sols tropicaux, vingt années de mesure en parcelles d’érosion sous pluies naturelles. Cahiers de l’ORSTOM, Série Pédologique 25:7–30
Smith HJ (1999) Application of empirical soil loss models in southern Africa: a review. South African Journal of Plant and Soil 16:158–163
Souter M, Mermoud A, Musy A (2007) Ingénierie des eaux et du sol. Processus et aménagements. PPUR et EPFL Press, France
Tixeron J (1961) Note sur la mise en valeur hydraulique des territoires du Sud tunisien. Ministère de l'Agriculture, Tunisie
Touihri N (2013) Application du modèle SEAGIS pour l’évaluation des risques érosifs dans le bassin versant du lac collinaire de M’Richet el Anze (Bargou, Siliana). PFE-INAT, Tunisie
Wischmeier WH, Smith DD (1978) Predicting rainfall erosion losses. A guide to conservation planning. U.S.D.A, Indiana
Zante P, Collinet J (2001) Cartographie des risques érosifs sur le bassin versant de la retenue collinaire de El Hnach (dorsale tunisienne). Mission IRD, Tunisie
Zante P, Collinet J, Leclerc G (2003) Cartographie des risques érosifs sur le bassin versant de la retenue collinaire d’Abdessadok (nord dorsale tunisienne). IRD, Tunisie
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Chafai, A., Brahim, N. & Shimi, N.S. Mapping of water erosion by GIS/RUSLE approach: watershed Ayda river—Tunisia study. Arab J Geosci 13, 810 (2020). https://doi.org/10.1007/s12517-020-05774-0
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